EMSR in der Gasindustrie - EMSR Industrieautomation GmbH
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Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc<br />
<strong>EMSR</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> Gas<strong>in</strong>dustrie<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong>
Inhalt<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
1 Projekte: RWE Erdgasspeicher Kalle und Staßfurt. ..................................... 3<br />
2 Projekt: ExxonMobil Production Erdgasför<strong>der</strong>stätten. .................................. 8<br />
3 Projekt: RWE/DEA Pipel<strong>in</strong>eanb<strong>in</strong>dung. ..................................................... 11<br />
4 Projekt: EWE Gasspeicher Rü<strong>der</strong>sdorf ...................................................... 13<br />
5 Projekt: GHG Gasspeicher Hannover ........................................................ 15<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 2
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
1 PROJEKTE: RWE ERDGASSPEICHER KALLE UND STAßFURT.<br />
Die RWE, mit Sitz <strong>in</strong> Dortmund, unterhält<br />
Erdgasspeicher <strong>in</strong> Kalle und Staßfurt.<br />
Der e<strong>in</strong>e <strong>in</strong> Kalle, benannt nach <strong>der</strong><br />
nahe gelegenen Ortschaft, ist e<strong>in</strong><br />
Aquifer- Speicher. Hier wird <strong>in</strong> den porösen,<br />
wasserführenden Schichten das<br />
Schichtwasser durch das e<strong>in</strong>gepresste<br />
Gas verdrängt, so dass e<strong>in</strong>e künstliche<br />
Gaslagerstätte geschaffen wird.<br />
Bild: Erdgasspeicher Kalle<br />
Der Erdgasspeicher Kalle wird seit dem<br />
Jahre 1995 mit mo<strong>der</strong>nster Technik<br />
ausgerüstet, so mit dem System ABB-<br />
Advant ®®®® OCS (SPS- Technologie),<br />
Siemens PCS7 und PSI- Leittechnik.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 3
1998 wurde den vorhandenen beiden Auslagersträngen<br />
1 und 2 e<strong>in</strong> dritter Auslagerstrang<br />
h<strong>in</strong>zugefügt.<br />
2000 wurden die vorhandenen (alten) Auslagerstränge<br />
1 und 2 komplett mo<strong>der</strong>nisiert.<br />
In den nachfolgenden Jahren wurde und<br />
wird <strong>der</strong> Erdgasspeicher Kalle fortlaufend<br />
mo<strong>der</strong>nisiert.<br />
Seit 2004 wird auf dem Speicher Kalle auch<br />
verstärkt Siemens SPS- Technologie e<strong>in</strong>gesetzt.<br />
Von <strong>EMSR</strong> wurden bereits mehrere<br />
Anwendungen mit Siemens S7-400 SPS<br />
und PCS7 realisiert, wie zwei weitere Ferngasleitungen,<br />
e<strong>in</strong>e weitere Bohrung und<br />
die Umrüstung e<strong>in</strong>es Verdichters.<br />
2005 wurde die Anb<strong>in</strong>dung <strong>der</strong> Leittechnik<br />
auf OPC- Technik umgestellt. Als OPC-<br />
Server s<strong>in</strong>d 800xA von ABB und PCS7 von<br />
Siemens im E<strong>in</strong>satz.<br />
Die Ausführung <strong>der</strong> Automatisierungstechnik<br />
<strong>in</strong> Bezug auf Hardware-, Softwareplanung und<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Visualisierung, sowie die Inbetriebsetzung <strong>der</strong><br />
Stränge wurde von <strong>EMSR</strong> durchgeführt. Als<br />
Partner für die Elektro- Montage konnte die<br />
Firma EMS <strong>in</strong> Cloppenburg gewonnen werden.<br />
Die e<strong>in</strong>zelnen SPS‘ en aus <strong>der</strong> Reihe AC110<br />
wurden mit dem ABB eigenen Feld- Bus<br />
AF100 verbunden. Über den Bus werden<br />
sämtliche Signale (Meldungen, Befehle,<br />
Messwerte, Sollwerte) übertragen. Die Signale<br />
werden an das PSI- Leitsystem geschickt. Das<br />
PSI- Leitsystem stellt die zentrale Bedienung<br />
<strong>der</strong> Gesamtanlage sowohl vom<br />
Wartengebäude als auch von <strong>der</strong> Gasleitzentrale<br />
<strong>in</strong> Dortmund sicher.<br />
Im Rahmen <strong>der</strong> S7-400 Erweiterungen wurden<br />
die Anb<strong>in</strong>dungen an den Prozess schrittweise<br />
auf Profibustechnik umgestellt.<br />
Die e<strong>in</strong>zelnen SPS‘ en untere<strong>in</strong>an<strong>der</strong> s<strong>in</strong>d mittels<br />
Lichtwellenleiter und Koaxialkabel verbunden.<br />
Die Busverteilung erfolgt sternförmig vom<br />
zentral gelegenen Schalthaus, bzw. mittels<br />
e<strong>in</strong>er Profibusr<strong>in</strong>gstruktur.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 4
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: Anlagenkonfiguration Erdgasspeicher Kalle, Stand Ende 2010<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 5
Der Erdgasspeicher <strong>in</strong> Staßfurt, benannt<br />
nach <strong>der</strong> nahe gelegenen Ortschaft,<br />
ist e<strong>in</strong> Kavernen- Speicher. Hier<br />
werden <strong>in</strong> den vorhandenen Salzstock<br />
Hohlräume gesolt. Das <strong>in</strong> den Hohlräumen<br />
gesammelte Wasser wird durch<br />
das e<strong>in</strong>gelagerte Gas verdrängt, so das<br />
e<strong>in</strong>e künstliche Gaslagerstätte geschaffen<br />
wird. Die Führung des Kavernenspeichers<br />
<strong>in</strong> Staßfurt wird durch die<br />
RWE- Tochter RGS wahrgenommen.<br />
Der Erdgasspeicher Staßfurt wird seit<br />
dem Jahre 1996 stufenweise aufgebaut,<br />
mit dem System ABB- Advant ®®®® (SPS-<br />
Technologie) und PSI- Leittechnik.<br />
Bild: Gasstrecke Kaverne S106<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
1999/2000 wurde zu den bestehenden<br />
Baustufen die Kaverne S106 h<strong>in</strong>zugefügt.<br />
In den folgenden Jahren wurden<br />
weitere Kavernen gebaut, <strong>in</strong> 2011 die<br />
Kaverne S112. Die Kavernen S109 und<br />
S112 wurden mit <strong>der</strong> SPS Technik<br />
AC800M ausgerüstet. In 2010 wurden<br />
die Verdichter 1 und 2 auf die ABB<br />
Technik AC800M mit dem Leitsystem<br />
800xA umgerüstet.<br />
Die Ausführung <strong>der</strong> Automatisierungstechnik<br />
<strong>in</strong> Bezug auf Hardware-, Softwareplanung und<br />
Visualisierung, sowie die Inbetriebsetzung <strong>der</strong><br />
Stränge wurde von <strong>EMSR</strong> durchgeführt. Als<br />
Partner für die Elektro- Montage konnte die<br />
Firma WTB <strong>in</strong> Abberode gewonnen werden.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 6
Von l<strong>in</strong>ks nach rechts:<br />
MCC- Schrank mit Abgängen für MOV- Antriebe<br />
und Glykolpumpe (Frequenz- Umrichter- geregelt,<br />
nicht im Bild).<br />
NSV- E<strong>in</strong>speisung mit Leistungsschaltern,<br />
Strom- und Spannungs-Messung.<br />
NSV- Schrank mit Sicherungsabgängen sowie<br />
Bedien- PC.<br />
MSR- Schrank mit SPS AC110 sowie Rangierverteiler<br />
auf <strong>der</strong> Montageplatte.<br />
Bild: Schaltschränke Kaverne S106<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: Trafo- Häuschen und SPS- Gebäude Kaverne S106<br />
Bild: Bedienbild S106 auf AdvaSoft for W<strong>in</strong>dows<br />
Die Versorgung <strong>der</strong> Kavernensteuerung erfolgt<br />
zentral vom Betriebsplatz mit 10 kV und wird auf<br />
dem Kavernenplatz auf 400V heruntergespannt.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 7
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
2 PROJEKT: EXXONMOBIL PRODUCTION ERDGASFÖRDERSTÄTTEN.<br />
Die ExxonMobil Production Deutschland<br />
<strong>GmbH</strong> ist das zweitgrößte Unternehmen<br />
<strong>der</strong> deutschen Erdgas-/ Erdöl- För<strong>der</strong><strong>in</strong>dustrie.<br />
Mit mehr als 4 Mrd. m³ Erdgas<br />
hat ExxonMobil an <strong>der</strong> deutschen Erdgasför<strong>der</strong>ung<br />
e<strong>in</strong>en Anteil von fast e<strong>in</strong>em<br />
Viertel am Gesamtaufkommen von<br />
18- 19 Mrd. m³.<br />
1997 wurde die Gastrocknungsanlage<br />
Siedenburg Z20 mit <strong>der</strong> Automatisierungstechnik<br />
ABB AC110 und Visualisierung<br />
Won<strong>der</strong>ware- InTouch® ausgerüstet.<br />
Im gleichen Jahr rüstete <strong>EMSR</strong> die Gastrocknungsanlage<br />
Bahrenborstel Z12 mit<br />
<strong>der</strong> Automatisierungstechnik Allen Bradley<br />
PLC 5 und <strong>der</strong> Visualisierung Won<strong>der</strong>ware<br />
InTouch® aus.<br />
In den folgenden Jahren wurden viele weitere<br />
Gastrocknungsanlagen auf die genannten<br />
Techniken umgerüstet, bzw. neu<br />
gebaut.<br />
2002 setzte ExxonMobil erstmalig für se<strong>in</strong>e<br />
Automatisierungsanlagen die neue ABB<br />
Technik Operate IT® mit <strong>der</strong> SPS AC800M<br />
e<strong>in</strong>, wie auf <strong>der</strong> Gastrocknungsanlage<br />
Siedenburg T12.<br />
Die Ausführung <strong>der</strong> Automatisierungstechnik<br />
<strong>in</strong> Bezug auf Hardware- und Softwareplanung,<br />
Visualisierung mit <strong>der</strong> Software InTouch von<br />
Won<strong>der</strong>ware sowie die Inbetriebsetzung <strong>der</strong><br />
Gastrocknungsanlagen wurde von <strong>EMSR</strong><br />
durchgeführt.<br />
Die e<strong>in</strong>zelnen SPS‘ en aus <strong>der</strong> Reihe AC110,<br />
AC800M o<strong>der</strong> Allen Bradley PLC5 wurden mit<br />
dem Protokoll „Modbus“ mit <strong>der</strong> Leitzentrale<br />
verbunden. Über den Bus werden sämtliche<br />
Signale (Meldungen, Befehle, Messwerte,<br />
Sollwerte) übertragen. Die Signale werden<br />
zum e<strong>in</strong>en auf dem Visualisierungs- System<br />
InTouch <strong>in</strong> Form von Bil<strong>der</strong>n vor Ort dargestellt,<br />
zum an<strong>der</strong>en an das ABB OCS- Leitsystem<br />
übertragen. Das ABB OCS- Leitsystem<br />
stellt die zentrale Bedienung aller Anlagen<br />
vom Dispatcher <strong>der</strong> Gasleitzentrale sicher.<br />
Die e<strong>in</strong>zelnen Industrie- PC‘ s für das<br />
InTouch- o<strong>der</strong> I-Fix- Visualisierungssystem<br />
wurden <strong>in</strong> den jeweiligen MSR- Gebäuden des<br />
För<strong>der</strong>platzes <strong>in</strong>stalliert, um dem Wartungspersonal<br />
vor Ort die Möglichkeit <strong>der</strong> Beobachtung<br />
und Bedienung <strong>der</strong> Anlage zu geben.<br />
Auf diese Weise wird die Verfügbarkeit <strong>der</strong><br />
Anlage sichergestellt.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 8
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: Lage <strong>der</strong> Gasfel<strong>der</strong> und Leitstationen <strong>der</strong> ExxonMobil<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 9
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: Typisches Anlagenbedienbild <strong>der</strong> Vor- Ort Stationen, hier Siedenburg T12<br />
Bild: MSR- und Fernwirkschränke e<strong>in</strong>er Vor- Ort Station<br />
Ansicht <strong>der</strong> Schaltschränke für den<br />
MSR- Teil, wie SPS, Ex- Trennung und<br />
Rangierverteiler. Weiterh<strong>in</strong> <strong>der</strong> Schrank<br />
für die Fernübertragung <strong>der</strong> Signale und<br />
Befehle von und zur Leitzentrale <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Gasleitwarte Voigtei.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 10
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
3 PROJEKT: RWE/DEA PIPELINEANBINDUNG.<br />
Vor <strong>der</strong> Westküste Schleswig-Holste<strong>in</strong>s<br />
bef<strong>in</strong>det sich unter <strong>der</strong> Nordsee das<br />
Ölfeld Mittelplate. Es handelt sich um<br />
das för<strong>der</strong>stärkste Ölfeld Deutschlands.<br />
Das Öl lagert <strong>in</strong> mehreren Ölführenden<br />
Sandste<strong>in</strong>schichten <strong>in</strong> Tiefen zwischen<br />
2000 und 3000 Metern. Rund 35 bis 40<br />
Millionen Tonnen Öl können voraussichtlich<br />
noch aus <strong>der</strong> Lagerstätte gewonnen<br />
werden.<br />
Der Transport des Öls erfolgte <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Vergangenheit mit speziellen Schiffen<br />
zum Hafen Brunsbüttel. Die mit Schiffen<br />
zu transportierende Ölmenge war<br />
tiden- und wetterbed<strong>in</strong>gt e<strong>in</strong>geschränkt.<br />
Um den Öltransport zuverlässiger zu<br />
machen, wurde die Bohr- und För<strong>der</strong><strong>in</strong>sel<br />
Mittelplate durch e<strong>in</strong>e 2005 gebaute<br />
Pipel<strong>in</strong>e-Anb<strong>in</strong>dung mit den Ölaufbereitungsanlagen<br />
an Land, <strong>in</strong> Friedrichskoog,<br />
verbunden.<br />
Bild: Landstation Dieksand<br />
Die Erweiterung des bestehenden Leitsystems<br />
AC450 mit Visualisierung OCS für die Pipel<strong>in</strong>eanb<strong>in</strong>dung<br />
<strong>in</strong> Bezug auf Hardware- und<br />
Softwareplanung, Visualisierung und Bedienung<br />
wurde von <strong>EMSR</strong> durchgeführt.<br />
Hierbei wurde die bestehende Station<br />
Dieksand um e<strong>in</strong>en Controllerschrank und<br />
zwei Schaltschränke mit Remotee<strong>in</strong>heiten<br />
erweitert, sowie die neu errichtete Station<br />
Helse mit je e<strong>in</strong>em Controller und Remotee<strong>in</strong>heitenschrank<br />
ausgerüstet. In beiden Stationen<br />
<strong>in</strong>stallierte <strong>EMSR</strong> Bediene<strong>in</strong>heiten, welche<br />
die Steuerung und Überwachung <strong>der</strong> neuen<br />
Pipel<strong>in</strong>estrecke mit den angeschlossenen<br />
Komponenten, wie Verdichter, Gastrocknung<br />
usw. ermöglichen.<br />
<strong>EMSR</strong> erstellte die komplette Programmierung<br />
für die neuen E<strong>in</strong>heiten, sowie die E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung<br />
<strong>in</strong> das Altsystem und die neuen Bedienbil<strong>der</strong>.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 11
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: AC450 Controller Schrank<br />
Bild: Remote Schrank<br />
Bild: Leitwarte Dieksand ABB Advant OCS Bedienstationen<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 12
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
4 PROJEKT: EWE GASSPEICHER RÜDERSDORF<br />
Der EWE- Erdgasspeicher Rü<strong>der</strong>sdorf<br />
bei Berl<strong>in</strong> ist <strong>in</strong> das 13.000 km lange<br />
Versorgungsnetz für Brandenburg und<br />
Rügen <strong>in</strong>tegriert.<br />
Es wird e<strong>in</strong> Raumvolumen von <strong>in</strong>sgesamt<br />
rund 1 Mio.m³ angestrebt. Der<br />
maximale Betriebsdruck beträgt etwa<br />
170 bar, so dass bis zu 196 Mio.m³ Erdgas<br />
e<strong>in</strong>gespeichert werden können,<br />
von denen ca. 75 % nutzbar s<strong>in</strong>d.<br />
Bild: Leitwarte Rü<strong>der</strong>sdorf<br />
Der Neubau des Leitsystems mit dem ABB-<br />
System Melody und 800xA wurde von <strong>EMSR</strong><br />
durchgeführt.<br />
Hierbei wurde e<strong>in</strong> System mit vier Melody-<br />
Controllern und neun Bedien- Clients aufgebaut.<br />
Für die Steuerung <strong>der</strong> Verdichter, sowie<br />
für die Fernübertragung nach Oldenburg kamen<br />
vier Controller <strong>der</strong> Reihe AC800F zum<br />
E<strong>in</strong>satz. Die Sicherheitstechnik des Gasspeichers<br />
wurde mit HIMA- Controllern H41/51Q<br />
realisiert.<br />
<strong>EMSR</strong> <strong>in</strong>stallierte das gesamte Leitsystem und<br />
erstellte die Programmierung für o. g. Controller,<br />
sowie die Bedienbil<strong>der</strong>. Die Inbetriebsetzung<br />
des Systems wurde ebenfalls von <strong>EMSR</strong><br />
durchgeführt.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 13
Bild: Ex- Installation<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: Serverschrank<br />
Bild: Melody- Controller<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 14
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
5 PROJEKT: GHG GASSPEICHER HANNOVER<br />
Seit fast drei Jahrzehnten dient <strong>der</strong><br />
Erdgasspeicher Empelde mit drei Kavernen<br />
<strong>der</strong> Versorgungssicherheit. Er<br />
ist Bestandteil <strong>der</strong> gaswirtschaftlichen<br />
Infrastruktur <strong>in</strong> Norddeutschland und <strong>in</strong><br />
das Transportnetz von Erdgas Münster<br />
Transport und das Verteilungsnetz <strong>der</strong><br />
enercity Netzgesellschaft e<strong>in</strong>gebunden.<br />
Bild: Leitwarte GHG<br />
Der Neubau des Leitsystems mit dem Siemens-<br />
System Step 7 und WINCC wurde von<br />
<strong>EMSR</strong> durchgeführt.<br />
Hierbei wurde e<strong>in</strong> System mit drei hochverfügbaren<br />
S7-400- Controllern und vier Bedien-<br />
Clients aufgebaut.<br />
<strong>EMSR</strong> <strong>in</strong>stallierte das gesamte Leitsystem und<br />
erstellte die Programmierung für o. g. Controller,<br />
sowie die Bedienbil<strong>der</strong>. Die Inbetriebsetzung<br />
des Systems wurde ebenfalls von <strong>EMSR</strong><br />
durchgeführt.<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 15
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Bild: Serverschrank<br />
Bild: S7/400- Controller<br />
Bild: 24V DC Spannungsversorgung<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 16
<strong>EMSR</strong> <strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Dieselstraße 25A<br />
30827 Garbsen<br />
<strong>Industrieautomation</strong> <strong>GmbH</strong><br />
Tel.: 05131 / 48501 - 0<br />
Fax.: 05131 / 48501 - 9<br />
E- Mail: tobias.voigt@emsr-garbsen.de (Vertrieb)<br />
Internet: http://www.emsr-garbsen.de<br />
Geschäftsführer:<br />
Etzel Both<br />
Karsten Nicko<br />
Registergericht Hannover HRB 110668<br />
Ust-Id.-Nr.: DE 188 550 984<br />
Stand: 02/2011<br />
Gas<strong>in</strong>dustrie.doc 17
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